Источники и причины поражения

Наведенный потенциал. Известно, что на концах проводника, помещенного в переменное электромагнитное поле, возникает разность потенциалов. Это физическое явление используется в процессах производства и потребления электроэнергии. Однако может возникать оно помимо воли человека в различных областях техники и сопровождаться специфическими опасными ситуациями.

Электрические заряды образуются на поверхности всех металлических предметов, находящихся в зоне высоковольтных линий электропередачи переменного тока. В результате прикосновений человека к такой поверхности через его тело проходит разрядный ток, который вызывает болезненные ощущения (и как следствие вторичные травмы), либо происходит искровой разряд, вызывающий ожог.

Известно, что с увеличением частоты электромагнитного поля наведенная ЭДС возрастает. Поэтому опасные потенциалы могут возникнуть на всех металлических предметах, находящихся в зоне действия радио- и радиолокационных антенн и других излучателей.

Заряды статического электричества. Образование зарядов статического электричества является результатом разделения и переноса зарядов на границе разнородных сред, перемещающихся относительно друг друга. Так, при трении диэлектрика о металл на поверхности диэлектрика образуется заряд, который вследствие малой электропроводности диэлектрика не исчезает немедленно. На металле возникает заряд противоположного знака, который распределяется по всей поверхности и возрастает по мере увеличения продолжительности процесса трения.

Простейшим примером процесса, при котором образуются заряды статического электричества, является перекачка топлива.

Напряжение между заряженной металлической поверхностью и землей будет , где - накопленный заряд статического электричества; С- емкость металлического предмета относительно земли.

Так как емкость С может быть пренебрежимо малой, то напряжение может достигать больших значений. При перекачке топлива (например, при заправке автомашин) оно может составлять 1,5-4 кВ в зависимости от скорости прокачки. При таких разностях потенциалов может произойти искровой заряд между заряженной металлической поверхностью и заземленной металлической конструкцией, который при определенных условиях может привести к пожару или взрыву. Человек, коснувшийся заряженной поверхности, может быть поражен током разряда, следствием чего являются вторичные травмы и ожоги.

Электростатические заряды возникают во всех процессах, где присутствует трение. К таким процессам относятся: любое перемещение жидкостей (не только прокачка), например при морской качке судна, при перевозке баллонов с жидким газом; нанесение резинового клея на поверхность; шлифовка; обезжиривание поверхности; снятие лакокрасочных покрытий и т.п. Большую пожарную опасность представляет электризация пыли при трении её о воздух. Заряды возникают также при деформации изоляционных материалов.

Эффективным средством защиты является заземление всех металлических деталей, устройств и конструкций, находящихся вблизи мест образования и концентрации зарядов статического электричества. В тех случаях, когда невозможно выполнить заземление с помощью перемычек, используют токопроводящие жидкости.

Другим примером образования зарядов статистического электричества является трение синтетических тканей о кожу человека или разделение складок ткани при свободном покрое одежды. При работе монтажницы на ее теле может накапливаться заряд с электрическим потенциалом до 1,5 кВ, несмотря на малую энергию заряда (так как мала емкость тела человека – не более 200 пФ).

Остаточный заряд.

Всякая сеть или устройство обладают емкостью относительно земли. Если сеть изолирована от земли и имеет высокое сопротивление изоляции, после снятия рабочего напряжения опасный потенциал на токоведущих частях (обусловленный остаточным зарядом емкости) может сохраняться в течение длительного времени.

При прикосновении человека к токоведущей части в этом случае возникает переходной процесс разряда емкости через его тело. Для однофазной сети ток поражения определяется выражением

,

где - остаточное напряжение на отключенном участке сети; - сопротивление тела человека; С- емкость полюса относительно земли; - емкость между полюсами сети.

Следовательно, максимальная сила тока поражения зависит от и , а длительность протекания электрического тока определяется величинами емкости.

Из приведенной формулы следует одно из основных правил техники безопасности: после отключения потребителя нельзя браться за токоведущие части, предварительно не разрядив емкости. Для разряда емкостей следует присоединить провод к заземленной конструкции (корпусу) и затем другим концом коснуться токоведущей части. Изменять указанную последовательность операций нельзя, так как при этом ток разряда пройдет через тело человека.

Основная опасность остаточного заряда – вторичные травмы.